ES2644988T3

ES2644988T3 - Dispositivo para la soldadura por transmisión láser, procedimiento para la soldadura por transmisión láser y un recipiente cerrado mediante lámina así fabricado

Info

Publication number: ES2644988T3
Application number: ES14153342.2T
Authority: ES
Inventors: Werner Wollmann; Christoph Steiner; Wilfried Krämer; Norbert Krzyzaniak
Original assignee: Jenoptik Automatisierungstechnik GmbH
Current assignee: Jenoptik Automatisierungstechnik GmbH
Priority date: 2013-02-07
Filing date: 2014-01-30
Publication date: 2017-12-01
Anticipated expiration: 2034-01-30
Also published as: JP6368496B2; US20140217103A1; EP2764981B1; US9663270B2; JP2014151647A; CN103978679A; DE102013101224A1; CN103978679B; EP2764981A1

Abstract

Dispositivo para la soldadura por transmisión láser de al menos una costura de soldadura (28) cerrada sobre sí misma entre un recipiente (2) abierto, que está formado por una estructura de pared que presenta superficies frontales (23) así como superficies de pared interiores y exteriores (24, 25), rodeando la estructura de pared al menos un espacio hueco (26) con un área de sección transversal, y una lámina (3) que cubre las superficies frontales (23) y que cierra así el recipiente (2), comprendiendo el dispositivo una fuente de haz láser (6), que presenta un gran número de emisores de haz láser (62) activables individualmente y dispuestos en una matriz lineal en una dirección x, un alojamiento (1), diseñado para posicionar el recipiente (2) con respecto a una radiación láser (61) dirigida en una dirección z sobre el alojamiento (1) y procedente de la fuente de haz láser (6), en la dirección x, la dirección z y una dirección y, discurriendo la dirección x, la dirección y la dirección z perpendiculares entre sí, un dispositivo de desplazamiento (7) para el desplazamiento relativo de la fuente de haz láser (6) en la dirección y, una unidad de memoria y de control (8) para la activación con resolución espacial de los emisores de haz láser (62), y al menos una unidad de compresión (4) dispuesta aguas abajo de la fuente de haz láser (6) en la dirección de irradiación y fijada a una placa de soporte (12) orientada en perpendicular a la radiación láser (61) y transparente a la radiación láser (61), presentando dicha unidad de compresión (4) al menos un cuerpo de compresión (5) con una superficie de cobertura (51) orientada en paralelo a las superficies frontales (23), siendo la superficie de cobertura (51) del al menos un cuerpo de compresión (5) al menos dos veces el grosor de lámina (FD) menor que la al menos un área de sección transversal, de modo que entre el cuerpo de compresión (5) y la estructura de pared queda al menos un intersticio (32) correspondiente al grosor de lámina (FD) y el al menos un cuerpo de compresión (5) puede desplazarse con respecto al alojamiento (1) relativamente en la dirección z hasta el punto de que la superficie de cobertura (51) del al menos un cuerpo de compresión (5) puede descender por debajo de las superficies frontales (23) de la estructura de pared entrando en el recipiente (2), de modo que la lámina (3) depositada sobre las superficies frontales (23) también puede aplicarse, en una zona de borde (33) contigua a las superficies frontales (23), contra las superficies de pared interiores (24), y por tanto también en esta zona de borde se suelda con las superficies de pared interiores, con lo cual la costura de soldadura (28) puede soldarse con un ancho de costura de soldadura mayor que un ancho de superficie frontal (SB), caracterizado por que la unidad de compresión (4) presenta al menos un cuerpo de compresión (5) adicional, que rodea la estructura de pared, de modo que la lámina (3) puede pegarse, al descender la superficie de cobertura (51) por debajo de la superficie frontal (23) de la estructura de pared, también contra las superficies de pared exteriores (25) de la estructura de pared, con lo cual puede lograrse una ampliación adicional de la costura de soldadura (28).

Description

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DESCRIPCION

Dispositivo para la soldadura por transmision laser, procedimiento para la soldadura por transmision laser y un recipiente cerrado mediante lamina asi fabricado

La invention se refiere a un dispositivo para la soldadura por transmision laser, a un procedimiento para la soldadura por transmision laser y a un recipiente cerrado mediante lamina, asi fabricado.

En la soldadura por transmision laser se unen, por regla general, dos piezas de trabajo entre si. Para ello, ambas piezas de trabajo tienen que estar directamente en contacto en la zona de juntura, de modo que puedan soldarse. Una de las piezas de trabajo es transmisiva a la radiation laser y esta orientada, durante la soldadura, hacia la fuente de haz laser. La otra pieza de trabajo es absorbente a la radiacion laser. Los haces laser penetran en la pieza de trabajo transmisiva y son transformados en las capas superiores de la pieza de trabajo absorbente en energia termica. Las capas superiores de la pieza de trabajo absorbente se funden, produciendose por conduction de calor tambien una fusion de las capas contiguas de la pieza de trabajo transmisiva. Ambas masas fundidas pueden fusionarse y ambas piezas de trabajo se unen en el estado enfriado por union de materiales por medio de una costura de soldadura dando lugar a una pieza de trabajo soldada.

Para que la costura de soldadura pueda formarse de manera homogenea y con alta resistencia, debe garantizarse que el proceso de conduccion de calor pueda tener lugar en el trazado de la costura de soldadura sin interrupciones. Para ello se requiere el contacto directo de las piezas de trabajo en la zona de juntura. El contacto puede establecerse con alta seguridad, presionando ambas piezas de trabajo una contra otra durante la soldadura mediante dispositivos apropiados.

Un procedimiento que funciona segun este principio se conoce por la publication de solicitud de patente US 2005/0145330 A1, con el que una carcasa para un sensor electroquimico se conecta con una tapa colocada encima. La tapa se presiona, durante la soldadura, por medio de un dispositivo de apriete, contra las superficies frontales de la carcasa. Para seguir la costura de soldadura circular se produce un simple desplazamiento relativo entre la fuente de haz laser y la carcasa, influyendose sobre el ancho de la costura de soldadura esencialmente mediante variaciones de la position focal. Otras variantes de piezas de trabajo, medidas para influir sobre la costura de soldadura u otros trazados de costura de soldadura no se describen en el documento anteriormente mencionado. Este procedimiento no es apropiado para soldar laminas delgadas.

La publicacion de solicitud de patente US 2004/0095444 A1 da a conocer una serie de configuraciones constructivas de las piezas de trabajo en la zona de juntura. Las superficies de contacto de una o tambien de ambas piezas de trabajo (en este caso recipiente y tapa de cartuchos de tinta de impresoras) estan dispuestas ligeramente elevadas con respecto a las superficies adyacentes, de modo que puedan colapsar de manera controlada durante la soldadura, por la influencia del calor y la presion. De este modo se consigue que la zona de juntura se amplie por el material fundido y desplazado, sin que, en el caso de piezas de trabajo de pared delgada, se deformen las estructuras circundantes por la influencia del calor. La soldadura se produce con un cabezal de soldadura adaptado con precision a la costura de soldadura, en el que estan dispuestas fibras opticas individuales de un haz de fibras siguiendo el trazado de la costura de soldadura y con el que, durante la soldadura, se ejerce presion sobre las piezas de trabajo. Tanto el complicado cabezal de soldadura como la tapa estan asociados de manera muy rigida al trazado de la costura de soldadura, por lo que este metodo de soldadura es muy especifico e inflexible.

Un dispositivo de sujecion desvelado en la publicacion de solicitud de patente DE 10 2007 042 739 A1 para la soldadura por transmision laser se usa para presionar una tapa transmisiva sobre una pieza inferior de tipo carcasa. La pieza inferior absorbente presenta una abertura que ha de cerrarse con la tapa que se ajusta con precision. Para ello, la tapa se apoya con su borde plano sobre el borde de la abertura. Los bordes situados uno sobre otro forman la zona de juntura y han de unirse con una costura de soldadura circundante. Para introducir una fuerza de compresion en la zona de juntura se coloca, dentro de la costura de soldadura circundante, un cuerpo de compresion (en este caso mordazas de sujecion) sobre la tapa. La forma del cuerpo de compresion esta adaptada a la forma de la tapa, de modo que su superficie de apoyo llega lo mas cerca posible hasta la zona de juntura y la fuerza de compresion puede introducirse en la tapa netamente distribuida.

El cuerpo de compresion esta unido, a traves de cuatro travesanos de union, con una viga anular (en este caso anillo tensor) del dispositivo, guiada por fuera alrededor de la costura de soldadura circundante. A traves de los travesanos de union se transmiten las fuerzas de compresion de la viga al cuerpo de compresion. Entre la viga y el cuerpo de compresion queda un espacio intermedio, por el que puede dirigirse el haz laser a lo largo de la costura de soldadura hacia la pieza de trabajo. El espacio intermedio solo esta interrumpido por los travesanos de union. Para ensombrecer los haces laser lo menos posible, los travesanos de union presentan una section transversal lo mas pequena posible. El haz laser es guiado con un sistema de barrido o con un cabezal de soldadura movil dando la vuelta a lo largo de la costura de soldadura.

En una realization del dispositivo se describe la compresion de la tapa con el cuerpo de compresion por el interior, combinada con un casquillo de apriete fijado adicionalmente a la viga por el exterior de la costura de soldadura. Esto

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presupone que en el borde de la tapa haya todavla suficiente superficie disponible para la colocacion del casquillo de apriete. Una costura de soldadura que una la tapa hasta el borde mas externo con la parte inferior, ya no es por tanto posible.

Una desventaja de este dispositivo es que para introducir la fuerza de compresion se requiere una tapa fabricada de manera ajustada, estable y por tanto especial, que debe orientarse y colocarse manualmente o por equipos de manipulacion de manera precisa respecto a la abertura de la carcasa. El dispositivo no esta previsto ni es apropiado para la manipulacion de una tapa consistente en un una lamina delgada.

Debido a la estructura, ha de partirse del hecho de que la aplicacion del dispositivo de sujecion se produce preferiblemente en piezas de trabajo pequenas con trazado poco complicado de la costura de soldadura. En piezas de trabajo en las que el haz laser debe guiarse a lo largo de costuras de soldadura largas o con un gran numero de angulos, aumenta considerablemente el tiempo de mecanizado debido al seguimiento del laser. En piezas de trabajo que presentan de manera adyacente varias costuras de soldadura circundantes, tambien se requerirla un correspondiente numero de cuerpos de compresion. La fijacion de los cuerpos de compresion con un numero correspondiente de travesanos de union requerirla una complejidad considerable, en cuyo caso por principio o bien se sombrea mas el haz laser o bien el dispositivo de sujecion se vuelve inestable para la transmision de fuerzas de compresion.

En un dispositivo para la soldadura por irradiacion laser de dos piezas de trabajo planas en el documento DE 10 2011 055 203.0, no publicado previamente, estas desventajas se evitan adhiriendo el cuerpo de compresion a una placa de soporte transparente. De este modo se simplifica enormemente el montaje, tambien de varios cuerpos de compresion conformados de manera diferente, en la placa de soporte. La placa de soporte es transparente a la radiacion laser, de modo que esta puede incidir sobre la pieza de trabajo, a traves de los espacios intermedios que quedan entre los cuerpos de compresion, sin interrupciones por los travesanos de union. La adaptacion de la placa de soporte a diferentes fuerzas de compresion o tamanos de pieza de trabajo puede producirse de manera muy sencilla mediante un dimensionamiento correspondiente de la placa de soporte. La fuente de haz laser es una matriz lineal compuesta por emisores de laser de diodos activables individualmente, que puede emitir la radiacion laser en caso necesario en forma de una llnea cerrada sobre la pieza de trabajo. Para una soldadura completa solo se requiere un desplazamiento relativo completo entre la pieza de trabajo y la fuente de haz laser. Para soldar toda la pieza de trabajo se necesita por tanto solo un tiempo muy corto. En zonas que no han de soldarse o bien se sombrean los correspondientes emisores laser de diodos o bien se cubren las piezas de trabajo con los cuerpos de compresion.

El dispositivo tambien es apropiado para soldar laminas sobre piezas de trabajo absorbentes con una estructura de tipo concha y con estructuras de pared de pared delgada, erguidas en la direccion z. para ello, la lamina se aloja por sus bordes y se pretensa en la direccion x e y. Con esta pretension se deposita entonces, con una ligera compresion, sobre la pieza de trabajo en forma de concha, de modo que las superficies frontales dirigidas en la direccion z de las estructuras de pared se encuentren en contacto con la lamina. A continuation se produce la operation de soldadura.

Durante la soldadura se unen las superficies frontales de las estructuras de pared con la lamina. Para ello se posiciona en este caso al menos un cuerpo de compresion externo y uno interno a ambos lados de las superficies frontales a la altura de la lamina, pero sin ejercer presion en la direccion z sobre la lamina. Los cuerpos de compresion orientados esencialmente en perpendicular a la lamina forman un espacio intermedio delimitado entre los cuerpos de compresion externo e interno, por el que se gula la radiacion laser sobre las superficies frontales. El espacio intermedio esta configurado, en la direccion de la radiacion laser, en una longitud que es necesaria para homogeneizar una radiacion laser que entra de manera divergente en el espacio intermedio mediante reflexiones multiples en las paredes del cuerpo de compresion. La radiacion laser homogeneizada incide sobre la superficie frontal y configura una costura de soldadura plana. Mediante la homogeneizacion se consigue, tambien en el caso de estructuras de pared delgadas con superficies frontales correspondientemente pequenas, una resistencia que no es posible con los procedimientos de soldadura por transmision laser convencionales.

Debido a que la lamina esta tensada en la direccion x, y, solo es posible no obstante de manera limitada con el dispositivo descrito en el documento DE 10 2011 055 203.0, no publicado previamente compensar tolerancias en la planitud de las paredes frontales de la pieza de trabajo absorbente.

Ademas, en determinadas aplicaciones de piezas de trabajo construidas a modo de concha, como por ejemplo recipientes, resulta particularmente interesante configurar las estructuras de pared del recipiente lo mas delgadas posible. Como ejemplo cabe mencionar aqul un intercambiador de calor en el que la transferencia de calor ha de realizarse a traves de paredes de separation interiores muy delgadas o a traves de la delgada lamina que sirve como cierre para la abertura del recipiente. Una soldadura de estructuras de pared aun mas delgadas ya no serla, no obstante, posible, ya que, en caso de reducirse aun mas la superficie frontal, ya no puede conseguirse la resistencia suficiente en la costura de soldadura.

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El objetivo de la invencion es crear un dispositivo que permita soldar una lamina, prevista como cubierta de una abertura de recipiente con una sensibilidad reducida con respecto a tolerancias de la estructura de pared, a superficies frontales estrechas de estructuras de pared de pared muy delgada de un recipiente y, a este respecto, conseguir una costura de soldadura con una alta resistencia.

Otro objetivo de la invencion es crear un procedimiento en el que pueda soldarse una lamina prevista como cubierta de una abertura de recipiente a estructura de pared de pared muy delgada de un recipiente con una alta resistencia.

Ademas, el objetivo de la invencion es crear un recipiente que pueda cerrarse con una lamina, en el que, con un gasto de material reducido, pueda conseguirse una resistencia comparable (con el estado de la tecnica), o superior, de la costura de soldadura y una mejor protection mecanica de la lamina que cierra una abertura de recipiente.

De acuerdo con la invencion, los objetivos se consiguen, por lo que respecta a un dispositivo, de acuerdo con la reivindicacion 1, por lo que respecta a un procedimiento, de acuerdo con la reivindicacion 5 y por lo que respecta a un recipiente, de acuerdo con la reivindicacion 7.

Realizaciones ventajosas pueden derivarse de las reivindicaciones secundarias mutuamente dependientes.

A continuation se ilustrara la invencion con ayuda de sistemas basicos. En los dibujos correspondientes a los mismos muestran:

la figura 1 la figura 2

la figura 3 la figura 4 la figura 5

una estructura basica de un dispositivo, que no forma parte de la invencion

un dispositivo, que no forma parte de la invencion, con una unidad de compresion que comprende dos cuerpos de compresion, en una representation muy simplificada

un dispositivo, que no forma parte de la invencion, con varias unidades de compresion

una secuencia de etapas de procedimiento, que no forma parte de la invencion

un recipiente soldado, que no forma parte de la invencion, con paredes de separation muy delgadas en una representacion en corte

El dispositivo representado en la figura 1, que no forma parte de la invencion, presenta esencialmente un alojamiento 1, una fuente de haz laser 6, un dispositivo de desplazamiento 7, una unidad de memoria y de control 8, as! como una placa de soporte 12 con al menos una unidad de compresion 4. El alojamiento 1 esta disenado para posicionar un recipiente 2 abierto con respecto a una radiation laser 61, dirigida en una direction z hacia el alojamiento 1 y procedente de la fuente de haz laser 6, en direcciones que discurren perpendiculares entre si, la direccion x, una direccion y as! como la direccion z. La fuente de haz laser 6 esta dispuesta en el dispositivo de desplazamiento 7 de manera que puede desplazarse con respecto al alojamiento 1, en la direccion y. Para la activation con resolution espacial de la fuente de haz laser 6 en la direccion x y en la direccion y as! como para la activation del dispositivo de desplazamiento 7, el dispositivo presenta la unidad de memoria y de control 8. Entre el alojamiento 1 y la fuente de haz laser 6 esta dispuesta la placa de soporte 12 transparente, que presenta en el lado orientado hacia el alojamiento 1 la unidad de compresion 4 compuesta por al menos un cuerpo de compresion 5. Para la realization de un desplazamiento relativo en la direccion z, el alojamiento 1 y la placa de soporte 12 estan unidos entre si de manera desplazable y la placa de soporte 12 se desplaza por medio de un accionamiento 13 en la direccion z.

El alojamiento 1 es una placa estable, dimensionada de manera acorde al tamano del recipiente 2 que ha de alojarse, con una base rectangular. Para alojar el recipiente 2, el alojamiento 1 dispone de medios de posicionamiento 10, conocidos por el estado de la tecnica, tales como topes, entrantes conformados o medios de sujecion apropiados.

El dispositivo es apropiado para soldar el recipiente 2 abierto mediante soldadura por transmision laser. Un recipiente 2 de este tipo esta formado por una estructura de pared que presenta superficies frontales y superficies de pared de un material que absorbe la radiacion laser 61, rodeando la estructura de pared al menos un espacio hueco 26 con un area de section transversal. El area de section transversal delimitada por la estructura de pared forma a este respecto una abertura de recipiente 20, que ha de cerrarse con un material transparente a la radiacion laser 61, en forma de una lamina 3.

Para simplificar la description del primer ejemplo de realizacion, se partira aqul del hecho de que por lo que respecta al recipiente 2 se trata de un recipiente en forma de vaso con area de seccion transversal redonda. La estructura de pared consiste, en este caso, en un cilindro hueco, del cual un extremo esta cerrado con un fondo y cuyo otro extremo presenta la abertura de recipiente 20 con area de seccion transversal igualmente redonda. El lado interno del cilindro hueco forma una superficie de pared interior 24 y el lado externo una superficie de pared exterior 25 de la estructura de pared. En el extremo de la abertura de recipiente 20, la estructura de pared configura entre ambas

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superficies de pared 24 y 25 una superficie frontal 23, con un ancho de superficie frontal SB.

El recipiente 2 alojado en el alojamiento 1 esta posicionado de tal modo que la superficie frontal 23 esta orientada hacia la fuente de haz laser 6, estando ajustada entre la superficie frontal 23 y la fuente de haz laser 6 en la direccion z una longitud de irradiacion AL adaptada a las propiedades de la fuente de haz laser 6. La fuente de haz laser 6 consiste en un gran numero de emisores de haz laser 62 activables individualmente y dispuestos unos junto a otros en la direccion x, los cuales constituyen conjuntamente una matriz lineal. Se usan preferiblemente emisores de haz laser 62 que emiten la radiacion laser 61 en un intervalo de longitud de onda de 800 - 1600 nm. La activacion con resolucion espacial de los emisores de haz laser 62 individuales tiene lugar mediante la unidad de memoria y de control 8.

La radiacion laser 61 sale, por regla general, de forma divergente de la fuente de haz laser 6 conformada para dar lugar a una disposicion lineal. La longitud de irradiacion AL entre la fuente de haz laser 6 y la superficie frontal 23 del recipiente 2 esta ajustada de tal modo que la radiacion laser 61 que sale de los emisores de haz laser 62 individuales se superpone parcialmente a la superficie frontal 23. Cuando todos los emisores de haz laser 62 funcionan simultaneamente, la radiacion laser 61 se proyecta en forma de una llnea laser cerrada y orientada en la direccion x sobre la superficie frontal 23.

La fuente de haz laser 6 esta firmemente conectada al dispositivo de desplazamiento 7. Con el dispositivo de desplazamiento 7 se efectua un desplazamiento relativo entre el alojamiento 1 y la fuente de haz laser 6. El desplazamiento relativo tiene lugar en la direccion y, en un intervalo de desplazamiento que permite abarcar, durante el desplazamiento relativo, toda la superficie frontal 23 del recipiente 2 una vez con la llnea laser. El control del desplazamiento relativo se produce mediante la unidad de memoria y de control 8. Para la soldadura por transmision laser no resulta relevante, a este respecto, si para el desplazamiento relativo se desplaza la fuente de haz laser 6 y/o el alojamiento 1. Con el dispositivo de desplazamiento 7 podrla desplazarse igualmente el alojamiento 1 en la direccion y.

La placa de soporte 12 es una placa de vidrio orientada esencialmente en perpendicular a la radiacion laser 61 que discurre en la direccion z y que es transparente a la radiacion laser 61. Esta dispuesta por encima del recipiente 2 posicionado en el alojamiento 1 y presenta un tamano acorde al alojamiento 1. La placa de soporte 12 esta conectada de manera desplazable con el alojamiento 1. Para ello, la placa de soporte 12 se aloja en dos gulas lineales 11 firmemente fijadas al alojamiento 1, las cuales permiten un desplazamiento de elevacion de la placa de soporte 12 en la direccion z y un apoyo sin juego en la direccion x e y. Las gulas lineales 11 estan dispuestas en el borde del alojamiento 1 y de la placa de soporte 12, para no restringir el alojamiento y posicionamiento del recipiente 2. El desplazamiento de elevacion de la placa de soporte 12 se efectua con el accionamiento 13.

A un lado inferior de la placa de soporte 12 orientado hacia el alojamiento 1 esta fijada la unidad de compresion 4. La fijacion se produce, ventajosamente, por medio de una union adhesiva. Tambien puede usarse cualquier otro tipo de fijacion, siempre que la union sea resistente a la radiacion laser 61 y siempre que la fijacion no ensombrezca el recipiente 2 frente a la radiacion laser 61.

Para conferir a la placa de soporte 12, en funcion de la dimension del dispositivo, una estabilidad apropiada para la fijacion y soporte de la unidad de compresion 4, para la fijacion de las gulas lineales 11 y para la aplicacion de fuerzas de desplazamiento y compresion, el grosor de la placa de soporte 12 transparente esta adaptado de manera acorde.

La unidad de compresion 4 consiste, en este dispositivo, que no forma parte de la invencion, en solo un cuerpo de compresion 5. El cuerpo de compresion 5 es un cuerpo de perfil con dos superficies de cobertura 51 paralelas y con una superficie envolvente 53, que rodea el perfil del cuerpo de compresion 5. A una de las superficies de cobertura 51 se fija el cuerpo de compresion 5 por medio de una union adhesiva a la placa de soporte 12. En la descripcion que sigue, esta superficie de cobertura 51 se denomina por tanto superficie adhesiva 52. El perfil del cuerpo de compresion 5 esta conformado de manera acorde al area de seccion transversal de la abertura de recipiente 20. Puesto que el area de seccion transversal de la abertura de recipiente 20 del recipiente 2 en forma de vaso anteriormente descrito es circular, el cuerpo de compresion 5 presenta por consiguiente una forma cillndrica con una superficie de cobertura 51 circular dirigida hacia el alojamiento 1, que esta orientada en paralelo a la superficie frontal 23 del recipiente 2.

El cuerpo de compresion 5 esta hecho de un material no transparente. El material no transparente tiene la ventaja de que un contenido del recipiente eventualmente presente queda protegido frente a la radiacion laser 61.

El cuerpo de compresion 5 puede estar hecho en principio tambien de un material transparente. Un material transparente permite una penetracion mas profunda, con respecto al material no transparente, de la radiacion laser 61 en la abertura de recipiente 20. Mediante la activacion con resolucion espacial de la fuente de haz laser 6 en la direccion x e y es posible limitar la incidencia de la radiacion laser 61 esencialmente sobre las superficies frontales 23.

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En una operation de soldadura, la fuente de haz laser 6 es guiada con el dispositivo de desplazamiento 7 en la direction y a lo largo de la superficie frontal 23. La radiation laser 61 penetra en la placa de soporte 12 transparente e Indice, en todos los puntos no tapados por el cuerpo de compresion, sobre la superficie frontal 23 del recipiente 2.

Mediante la union adhesiva entre el cuerpo de compresion 5 y la placa de soporte 12 se consigue que, durante la operacion de soldadura, pueda formarse una costura de soldadura 28 sin interruption, ya que para la fijacion del cuerpo de compresion 5 no se requieren ningun alma ni otros elementos de sosten. Durante el desplazamiento relativo, los emisores de haz laser 62 se ponen en funcionamiento en cada caso solo en las posiciones x e y, en las que se encuentran frente a la superficie frontal 23 del recipiente 2. Debido a ello, el dispositivo es energeticamente eficiente y se evita un calentamiento de partes dispositivo y una solicitation adicional de las estructuras de pared del recipiente 2.

El cuerpo de compresion 5 se usa para hundir la lamina 3, depositada durante la operacion de soldadura de forma plana sobre la superficie frontal 23 para cerrar la abertura de recipiente 20, en la direccion z hacia el interior de la abertura de recipiente 20. Para poder hundir la lamina 3 hacia el interior de la abertura de recipiente 20, la fijacion del cuerpo de compresion 5 a la placa de soporte 12 se produce de tal modo que el perfil del cuerpo de compresion 5 esta orientado en la direccion x e y de manera precisa respecto al alojamiento 1 y por tanto tambien respecto a la section transversal de la abertura de recipiente 20 del recipiente 2 posicionado en el alojamiento 1. En el caso del recipiente 2 en forma de vaso, la superficie de cobertura 51 circular del cuerpo de compresion 5 esta orientada de forma precisa centralmente respecto a la abertura de recipiente 20.

Ademas, el perfil y por tanto la superficie de cobertura 51 del cuerpo de compresion 5 es siempre al menos dos veces el grosor de lamina FD menor que el area de seccion transversal de la abertura de recipiente 20, de modo que entre el cuerpo de compresion 5 y la superficie de pared interior 24 queda al menos un intersticio 32 correspondiente al grosor de lamina FD. Por este intersticio 32 puede incidir la radiacion laser 61, tambien en una zona de borde 33 directamente contigua a las superficies frontales 23, sobre las superficies de pared interiores 24.

El hundimiento tiene lugar hasta una profundidad de hundimiento ET, que corresponde aproximadamente al ancho de superficie frontal SB. Para ello, el cuerpo de compresion 5 se desplaza por el desplazamiento de elevation de la placa de soporte 12 a lo largo de las gulas lineales 11 hacia el interior de la abertura de recipiente 20 hasta que su superficie de cobertura 51 se encuentre a la profundidad de hundimiento ET correspondiente, por debajo de la superficie frontal 23 del recipiente 2. Para alcanzar la profundidad de hundimiento ET, el cuerpo de compresion 5 debe presentar una altura (distancia entre la superficie de cobertura 52 y la superficie adhesiva 52), que sea al menos tan grande como la profundidad de hundimiento ET deseada. Puesto que los anchos de superficie frontal SB por regla general oscilan en el rango de < 10 mm, tambien la altura del cuerpo de compresion 5 es muy plana.

El desplazamiento de elevacion de la placa de soporte 12 junto con el cuerpo de compresion 5 es efectuado por el accionamiento 13, el cual puede posicionar la placa de soporte 12 transparente discrecionalmente en la direccion z. La activation del accionamiento 13 se produce con la unidad de memoria y de control 8. De manera acorde a la reducida profundidad de hundimiento ET, el desplazamiento de elevacion es muy pequeno.

En lugar de desplazar la placa de soporte 12 es del mismo modo posible realizar el desplazamiento de elevacion mediante un levantamiento del alojamiento 1 en la direccion z.

Un efecto termico de la radiacion laser 61 conduce a la fusion de las superficies frontales 23 y de la zona de borde 33 contigua a las superficies frontales 23. Por la conduction de calor se calienta tambien la lamina 3 depositada sobre las superficies frontales 23 y por tanto puede deformarse plasticamente. Debido a ello es posible el hundimiento de la lamina 3 hacia el interior de la abertura de recipiente 20. Debido al reducido grosor de lamina FD no se requiere para el hundimiento ningun esfuerzo particular. La profundidad de hundimiento ET la limita la unidad de memoria y de control 8 con el accionamiento 13.

Al hundirse, la lamina 3 es tensada sobre las superficies frontales 23 y queda pegada a la zona de borde 33. Debido a ello, la lamina 3 se suelde a las superficies frontales 23 y, en la zona de borde 33, con las superficies de pared interiores 24 de la estructura de pared. La costura de soldadura 28 producida de este modo es por tanto siempre mas ancha que el ancho de superficie frontal SB. De acuerdo con la invention, la unidad de compresion 4 contiene, ademas del cuerpo de compresion 5 anteriormente descrito, al menos otro cuerpo de compresion externo, que rodea la estructura de pared del recipiente 2. De manera acorde al recipiente en forma de vaso del primer ejemplo de realization, el cuerpo de compresion externo esta disenado en forma anular respecto al mismo, estando el cuerpo de compresion externo fijado a la placa de soporte 12 coaxialmente al cuerpo de compresion 5 cillndrico. El cuerpo de compresion externo presenta para ello un diametro interior que es al menos dos veces el grosor de lamina Fd mayor que la dimension de la superficie frontal 23 del recipiente 2, de modo que entre el cuerpo de compresion externo y la superficie de pared exterior 25 queda al menos un intersticio 32 correspondiente al grosor de lamina FD. Al efectuar el desplazamiento de elevacion, la lamina 3 se pega mediante el cuerpo de compresion externo tambien contra las superficies de pared exteriores 25 de la estructura de pared y, en la zona de borde 33 de la superficie de pared exterior 25, se suelda con el recipiente. La costura de soldadura 28 se ensancha por tanto adicionalmente por la zona de borde 33 de la superficie de pared exterior 25.

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En un dispositivo adicional, que no forma parte de la invencion, la unidad de compresion 4 prevista para la soldadura de la abertura de recipiente 20 esta construida por dos cuerpos de compresion 5. La unidad de compresion 4 con los dos cuerpos de compresion 5 se requiere cuando la abertura de recipiente 20 que ha de soldarse presenta, ademas de la pared externa 21, tambien una pared de separacion 22 que divide el espacio hueco 26 del recipiente 2 en dos camaras 27.

Tal como se representa en la figura 2 de manera simplificada, los cuerpos de compresion 5 estan fijados a la placa de soporte 12 situados uno junto a otro, estando las superficies de cobertura 51 de los cuerpos de compresion 5 dirigidas hacia el alojamiento 1 dispuestas en un plano comun. Entre las superficies de cobertura 51 de los cuerpos de compresion 5 adyacentes queda un espacio intermedio 54 correspondiente a las estructuras de pared del recipiente 2. Por el espacio intermedio 54 puede incidir la radiacion laser 61 tambien sobre la superficie frontal 23 de la pared de separacion 22.

El ancho de espacio intermedio ZB esta adaptado al ancho de superficie frontal SB de la pared de separacion 22. Es al menos dos veces el grosor de lamina FD mayor que el ancho de superficie frontal SB, de modo que entre ambos cuerpos de compresion 5 y la superficie de pared interior 24 aparece el intersticio 32. El espacio intermedio 54 esta orientado simetricamente a la superficie frontal 23, de modo que el intersticio 32 presenta a ambos lados de la pared de separacion 22 exactamente el mismo tamano. Por el intersticio 32 llega la radiacion laser 61, tambien en la pared de separacion 22, a la zona de borde 33 de las superficies de pared interiores 24.

En el caso de la unidad de compresion 4 representada en la figura 2, las superficies envolventes 53 enfrentadas de ambos cuerpos de compresion 5 adyacentes se usan para la homogeneizacion de la radiacion laser 61. Para ello, los cuerpos de compresion 5 presentan una altura mayor de lo necesario para el hundimiento de la lamina 3. Ademas, las superficies envolventes 53 enfrentadas estan realizadas como reflectores para la radiacion laser 61 y estan dispuestas en paralelo entre si y en perpendicular a las superficies frontales 23. A partir de una determinada relacion, adaptada a un angulo de divergencia de la radiacion laser 61, entre altura del cuerpo de compresion 5 y ancho de espacio intermedio ZB es posible que la radiacion laser 61 que entra de forma divergente en el espacio intermedio 54 se refleje de un lado a otro varias veces en las superficies envolventes 53, antes de incidir sobre la superficie frontal 23 de la pared de separacion 22. La reflexion multiple conduce a un entremezclado y por tanto a una radiacion laser 61 homogeneamente distribuida por la superficie frontal 23. La costura de soldadura 28 se configura de este modo igualmente muy homogenea, con lo cual puede conseguirse una mayor resistencia. Partiendo de un ancho de espacio intermedio ZB adaptado al ancho de superficie frontal SB tambien es posible, teniendo en cuenta el angulo de divergencia de la radiacion laser 61, acodar las superficies envolventes 53 ligeramente la una respecto a la otra, de modo que el espacio intermedio 54 se ensancha en forma de embudo en contra de la direccion de irradiacion de la fuente de haz laser 6. El ensanchamiento en forma de embudo conduce a que pueda penetrar mas radiacion laser 61 en el espacio intermedio 54 y concentrarse sobre la pared de separacion 22. Por tanto puede trabajarse con una potencia de laser relativamente inferior que en el caso de superficies envolventes 53 paralelas de igual altura. Gracias al acodamiento se incrementa ademas el numero de reflexiones multiples, de modo que o bien puede reducirse la altura de los cuerpos de compresion 5 con una homogeneizacion comparable de la radiacion laser 61 o bien puede mejorarse la homogeneizacion manteniendo la altura de los cuerpos de compresion 5.

En otro ejemplo de realizacion, el dispositivo se usa para soldar, durante un desplazamiento relativo de la fuente de haz laser 6, varios recipientes 2 al mismo tiempo.

Con este fin, el alojamiento 1 se separa del resto del dispositivo. Tal como se representa en la figura 3, el dispositivo esta ampliado en una placa de base 14, sobre la que se posiciona el alojamiento 1 y se fija con una union separable a la placa de base 14. Las gulas lineales 11 para el apoyo de la placa de soporte 12 se alojan igualmente en la placa de base 14. La union separable permite equipar mas facilmente el alojamiento 1 con los recipientes 2 fuera del dispositivo. De este modo es posible, ya durante la soldadura de los recipientes 2, equipar un segundo alojamiento del mismo tipo constructivo con recipientes 2, y reemplazarlo tras la soldadura por el alojamiento 1 que se encuentra en el dispositivo.

El alojamiento 1 esta dimensionado con un tamano correspondiente y presenta un gran numero de medios de posicionamiento 10. De este modo pueden posicionarse varios recipientes 2 uno junto a otro, de modo que sus superficies frontales 23 se encuentren en un plano comun frente a la fuente de haz laser 6.

Frente al alojamiento 1 posicionado sobre la placa de base 14 esta dispuesta la placa de soporte 12 transparente, a la que esta fijado un numero de unidades de compresion 4 correspondiente a los recipientes 2 alojados. Las unidades de compresion 4 pueden consistir a su vez en cada caso en uno o varios cuerpos de compresion 5. Los cuerpos de compresion 5 estan fijados a la placa de soporte 12 enfrentados exactamente en la direccion x e y a las aberturas de recipiente 20.

En un procedimiento para la soldadura por transmision laser de un recipiente 2 abierto que ha de cerrarse con una lamina 3, que no forma parte de la invencion, el recipiente 2 se posiciona, tal como se representa en la figura 4, en una etapa de procedimiento a), en un alojamiento 1. El recipiente 2 esta formado por una estructura de pared que

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presenta superficies frontales 23, superficies de pared interiores 24 y superficies de pared exteriores 25, rodeando la estructura de pared al menos un espacio hueco 26 con un area de seccion transversal y presentando las superficies frontales 23 un ancho de superficie frontal SB. En las superficies frontales 23 de la estructura de pared, el recipiente

2 forma una abertura de recipiente 20 correspondiente al area de seccion transversal. Gracias al posicionamiento, el recipiente 2 esta orientado en todas las direcciones espaciales de un sistema de coordenadas cartesianas con respecto a una fuente de haz laser 6. Una radiacion laser 61 que sale de la fuente de haz laser 6 en la direccion z puede incidir casi en perpendicular sobre las superficies frontales 23 extendidas en la direccion x e y. Para cerrar la abertura de recipiente 20, la lamina 3 se deposita, en una etapa de procedimiento b), directamente sobre las superficies frontales 23, de modo que las superficies frontales 23 y la abertura de recipiente 20 quedan completamente cubiertas por la lamina 3. El recipiente 2 esta hecho, al menos en las superficies frontales 23 que han de soldarse, de un plastico termoplastico, que puede absorber la radiacion laser 61 que sale de la fuente de haz laser 6.

Como lamina 3 se usa una lamina de plastico delgada, deformable termoplasticamente, con un grosor de lamina FD, estando presente al menos un porcentaje de plastico de la lamina 3 tambien en el plastico del recipiente 2. La lamina

3 es transparente a la radiacion laser 61 usada.

Frente a una tapa para cerrar el recipiente 2, la lamina 3 tiene la ventaja de que no tiene que adaptarse de manera particular ni en cuanto a las dimensiones ni en cuanto a la orientacion a la abertura de recipiente 20. Basta con que pueda cubrir completamente la abertura de recipiente 20 y la superficie frontal 23.

En una etapa de procedimiento c) se posiciona por encima del area de seccion transversal y de la lamina 3 depositada sobre la abertura de recipiente 20 una unidad de compresion 4. La unidad de compresion 4 consiste en al menos un cuerpo de compresion 5 con una superficie de cobertura 51. La superficie de cobertura 51 esta orientada en paralelo a las superficies frontales 23 y entrando en contacto directo con la lamina 3. Durante el posicionamiento no se ejerce con el cuerpo de compresion 5 ninguna presion sobre la lamina 3.

El cuerpo de compresion 5 esta conformado en la direccion x e y conforme al area de seccion transversal de la abertura de recipiente 20 y cabe, a excepcion de un intersticio 32 circundante y acorde al grosor de lamina FD, entre el cuerpo de compresion 5 y las superficies de pared interiores 24 en la abertura de recipiente 20. Debido a ello es posible, en una etapa de procedimiento posterior, descender el cuerpo de compresion 5 en la direccion z hasta entrar en el interior de la abertura de recipiente 20.

En la siguiente etapa de procedimiento d) se aplica sobre las superficies frontales 23 la radiacion laser 61. Para ello, la fuente de haz laser 6 se gula en un desplazamiento relativo realizado en la direccion y con respecto al alojamiento 1 por la abertura de recipiente 20. Debido a la extension plana de la abertura de recipiente 20, la fuente de haz laser 6 usada esta formada por varios emisores de haz laser 62 activables individualmente y dispuestos uno junto a otro, de modo que estos forman conjuntamente una matriz lineal. Gracias a la matriz lineal, la abertura de recipiente 20 es abarcada en la direccion x completamente por la fuente de haz laser 6. Durante el desplazamiento relativo se activan los emisores de haz laser 62 individuales solo cuando pueden alcanzar con la radiacion laser 61 que sale de los mismos las superficies frontales 23. Fuera de las superficies frontales 23, los emisores de haz laser 62 no estan en funcionamiento. Debido a ello se consigue una alta eficiencia energetica del procedimiento.

La radiacion laser 61 absorbida en las superficies frontales 23 calienta el plastico absorbente del recipiente 2 y configura una masa fundida 29 superficial. El calor que se desprende de la masa fundida 29 es transmitido por conduccion de calor a la lamina 3 depositada directamente sobre las superficies frontales 23, con lo cual esta se ablanda y configura una zona deformable termoplasticamente 31.

Una parte de la radiacion laser 61 incide por el intersticio 32 que queda entre el cuerpo de compresion 5 y la estructura de pared sobre una zona de borde 33 de las superficies de pared interiores 24, con lo cual puede configurarse tambien en esta zona de borde 33 la masa fundida 29 superficial.

Tras la configuration de la masa fundida 29 y de la zona deformable termoplasticamente 31, el cuerpo de compresion 5 es desplazado, en la ultima etapa de procedimiento e) inmediatamente subsiguiente, en la direccion z, hacia el interior de la abertura de recipiente 20. Para ello, el cuerpo de compresion 5 es descendido con la superficie de cobertura 51, hasta una profundidad de hundimiento ET que corresponde aproximadamente al grosor de las estructuras de pared, por debajo de las superficies frontales 23. Por el intersticio 32 puede hundirse al mismo tiempo la lamina 3 en la abertura de recipiente 20, de modo que se tensa en la zona deformable termoplasticamente 31 sobre las superficies frontales 23. Por el descenso del cuerpo de compresion 5, la lamina 3 se pega tambien contra la masa fundida 29 de la zona de borde 33 de las superficies de pared interiores 24. Debido al tensado sobre la masa fundida 29 de las superficies frontales y de pared 23 y 24 se consigue un contacto seguro de la lamina 3 con la estructura de pared, de modo que en la zona de la masa fundida 29 aparece una costura de soldadura 28 que une firmemente el recipiente 2 y la lamina 3.

Con el tensado tambien se deforman plasticamente las superficies frontales y de pared 23 y 24 fundidas. Se produce un ligero descenso en la direccion z y un redondeamiento de la superficie frontal 23 previamente plana en una

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transicion de las superficies frontales 23 a las superficies de pared interiores 24. El descenso se usa, ventajosamente, para compensar tolerancias en la planitud de la superficie frontal 23. Asi, este procedimiento es especialmente muy adecuado para soldar plasticos de baja viscosidad, que no pueden soldarse con el procedimiento de soldadura a tope con reflectores termicos, habitual por lo demas, (uso de una placa caliente como fuente de calor para fundir la superficie frontal).

Tanto el contacto con las superficies de pared interiores 24 como el redondeamiento conducen, frente a la soldadura por transmision laser realizada exclusivamente en superficies frontales 23 planas, a un ensanchamiento claro de la costura de soldadura 28. Mediante el procedimiento puede usarse o bien una mayor resistencia de la costura de soldadura 28 con estructuras de pared relativamente gruesas o bien estructuras de pared mas delgadas con una resistencia comparable de la costura de soldadura 28.

Mediante el descenso es ademas posible soldar tambien estructuras de pared de pared muy delgada. En el caos de estructuras de pared de pared delgada, la aplicacion de radiacion laser 61 sobre las superficies frontales 23 conduce a una fusion completa de la estructura de pared en la zona de las superficies frontales 23. Con el descenso, la estructura de pared completamente fundida, ademas de redondearse, se recalca con la lamina. De este modo aumenta el ancho de superficie frontal SB y hay disponible mas volumen de la estructura de pared para la configuracion de la costura de soldadura 28.

En otro procedimiento, que no forma parte de la invention, pueden soldarse tambien varios recipientes 2 durante el desplazamiento relativo entre fuente de haz laser 6 y alojamiento 1. Para ello, los recipientes 2 se posicionan, con las superficies frontales 23 en un plano, frente a la fuente de haz laser 6. A continuation se deposita una lamina 3, que cubre todas las aberturas de recipiente 20 de los recipientes 2 posicionados en el alojamiento 1, sobre las superficies frontales 23. Frente a y en contacto con la lamina 3 se posicionan entonces, en paralelo a las superficies frontales 23, un numero -correspondiente a las aberturas de recipiente 20- de unidades de compresion 4 orientadas y que se encuentran igualmente en un plano. Las unidades de compresion 4 pueden consistir a este respecto tambien en varios cuerpos de compresion 5. Con la fuente de haz laser 6, que con la radiacion laser 61 procedente de la matriz lineal abarca todas las aberturas de recipiente 20 en la direction x, se aplica radiacion laser 61 durante un desplazamiento relativo en la direccion y sobre las superficies frontales 23 de todas las aberturas de recipiente 20. Durante el desplazamiento relativo, los emisores de haz laser 62 individuales de la matriz lineal se activan solo cuando la radiacion laser 61 procedente de los mismos puede incidir sobre una superficie frontal 23. La radiacion laser 61 absorbida en las superficies frontales 23 conduce a la configuracion de una masa fundida 29 superficial, que mediante conduction de calor tambien calienta la lamina 3 depositada. De este modo, la lamina 3 puede deformarse termoplasticamente en las zonas calentadas, de modo que puede hundirse por un desplazamiento de todas las unidades de compresion 4 hacia el interior de las aberturas de recipiente 20. Con ello se sueldan todos los recipientes 2 al mismo tiempo. En una etapa de procedimiento adicional, que no forma parte de la invencion, todos los bordes de la lamina 3 que sobresalen mas alla de las superficies frontales 23 de las aberturas de recipiente 20 se cortan a ras por las superficies de pared exteriores 25 de las estructuras de pared. Para ello desciende una unidad de corte correspondiente a las dimensiones externas de las superficies frontales 23 y, en el caso de varios recipientes 2, correspondiente a la disposition de los recipientes 2 en el alojamiento 1, hasta por debajo de las superficies frontales 23, de modo que se recortan los bordes de la lamina 3. El recipiente soldado por transmision laser representado en la figura 5, que no forma parte de la invencion, presenta una estructura de pared que presenta superficies frontales 23, superficies de pared interiores 24 y superficies de pared exteriores 25. La estructura de pared esta hecha, al menos en la zona de las superficies frontales 23, de un plastico termoplastico, que es absorbente a una radiacion laser 61 usada para la soldadura por transmision laser. La estructura de pared rodea al menos un espacio hueco 26 con un area de section transversal y dispone de una pared externa 21 rigida en la direccion de la pared. El espacio hueco 26 puede estar vacio (lleno de aire para un posterior llenado) o estar lleno de un medio gaseoso, liquido o solido. En las superficies frontales 23 de la pared externa 21, el recipiente 2 configura al menos una abertura de recipiente 20 correspondiente al area de seccion transversal, por la que el espacio hueco 26 del recipiente 2 esta cerrado con una lamina 3.

Como lamina 3 se usa una lamina de plastico delgada, deformable termoplasticamente, que es transparente al menos a la radiacion laser 61 usada para la soldadura por transmision laser. La lamina 3 presenta al menos un porcentaje de plastico que tambien esta presente en el plastico del recipiente 2.

La lamina 3 esta unida por medio de una costura de soldadura 28 con el recipiente 2. A este respecto, la lamina 3 dispuesta en paralelo a las superficies frontales 23 se hunde en la abertura de recipiente 20 hasta por debajo de las superficies frontales 23, con una profundidad de hundimiento ET. La profundidad de hundimiento ET corresponde aproximadamente al grosor de la estructura de pared. Gracias a la lamina 3 hundida aparece entre las superficies frontales 23 y una zona de borde 33 de las superficies de pared interiores 24 contigua a las superficies frontales 23 un redondeamiento. La costura de soldadura 28 se extiende tanto sobre las superficies frontales 23 que presentan un ancho de superficie frontal SB, como sobre la zona de borde 33. La costura de soldadura 28 tiene por tanto un ancho de costura de soldadura que es aproximadamente tres veces mayor con respecto a un recipiente 2 soldado exclusivamente en las superficies frontales 23. Con el mayor ancho de costura de soldadura puede conseguirse una mayor resistencia de la costura de soldadura 28.

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La lamina 3 hundida dentro de la estructura de pared en el espacio hueco 26 del recipiente 2 esta claramente mejor protegida frente a danos mecanicos externos que una lamina 3 soldada a ras por la superficie frontal 23.

Gracias a la lamina 3 depositada sobre las superficies frontales 23 y tensada sobre las superficies frontales 23 se amplla el volumen de material de la estructura de pared presente en la zona de la costura de soldadura 28. Este efecto y la lamina 3 hundida en la abertura de recipiente 20 a modo de ventana conduce a una rigidizacion del recipiente 2 en la zona de la der abertura de recipiente 20 y con ello a un aumento de la estabilidad por el area de seccion transversal del recipiente 2.

La estructura de pared del recipientes 2 soldado por transmision laser puede consistir exclusivamente en la pared externa 21, que rodea el espacio hueco 26 del recipiente 2. La costura de soldadura 28 en la abertura de recipiente 20 cerrada con lamina 3 se extiende en este caso solamente sobre las superficies frontales 23 redondeadas y la zona de borde 33 de las superficies de pared interiores 24 de la pared externa 21.

Tal como se muestra en la figura 5, el recipiente 2 soldado por transmision laser puede presentar en el espacio hueco 26, ademas de la pared externa 21, tambien paredes de separacion 22 adicionales, que dividen el espacio hueco 26 en camaras 27 individuales. Las superficies frontales 23 de las paredes de separacion 22 se encuentran, por regla general, en un plano con las superficies frontales 23 de la pared externa 21. La costura de soldadura 28 se extiende en las paredes de separacion 22 sobre las superficies frontales 23 y ambas zonas de borde 33 de las superficies de pared interiores 24 de las paredes de separacion 22.

Si la pared externa 21 presenta una rigidez suficiente en la direccion de la pared, las paredes de separacion 22 tambien pueden estar realizas considerablemente mas delgadas que la pared externa 21.

En el caso de paredes de separacion 22 muy delgadas, las superficies frontales 23 de las paredes de separacion 22 tambien pueden situarse entre el plano de las superficies frontales 23 de la pared externa 21 y la profundidad de hundimiento ET de la lamina 3. Un descenso de este tipo de las superficies frontales 23 es deseable y aparece en la fabricacion del recipiente 2 al recalcar las paredes de separacion 22 muy delgadas con la lamina 3. Debido al recalcado, el volumen de las paredes de separacion 22 utilizable para la costura de soldadura 26 es mayor en la zona de las superficies frontales 23, de modo que el ancho de superficie frontal SB es igualmente mayor. La costura de soldadura 28 presenta, con un consumo de material reducido en las paredes de separacion 22 muy delgadas, una resistencia comparable a en un recipiente 2 con paredes de separacion 22 mas gruesas.

Un recipiente 2 puede usarse de manera especialmente ventajosa como intercambiador de calor, en el que la transferencia de calor tendra lugar a traves de las paredes de separacion 22. En este caso resulta especialmente interesante disenar las paredes de separacion 22 tan delgadas como sea posible para garantizar la transferencia de calor optima y conseguir al mismo tiempo una resistencia a la presion suficiente del recipiente 2. Mediante la realizacion especial de las costuras de soldadura 28 es tambien posible en paredes de separacion 22 muy delgadas conseguir una alta resistencia entre la lamina 3 y el recipiente 3. Como se determino experimentalmente, pudo incrementarse notablemente la presion de estallido frente a otros recipientes cerrados exclusivamente a traves de una union a las superficies frontales 23.

En una realizacion de acuerdo con la invention del recipiente 2, la lamina 3, ademas de la soldadura en la zona de borde 33 de las superficies de pared interiores 24, tambien esta unida con la zona de borde 33 de las superficies de pared exteriores 25. Para ello, la lamina 3 esta tensada hasta por debajo de las superficies frontales 23 tambien sobre la zona de borde 33 de las superficies de pared exteriores 25 de la pared externa 21, correspondiendo la profundidad del tensado a aproximadamente la profundidad de hundimiento ET. Gracias a la lamina 3 tensada, aparece entre las superficies frontales 23 y la zona de borde 33 de las superficies de pared exteriores 24 contigua a las superficies frontales 23 igualmente un redondeamiento. La costura de soldadura 28 se extiende sobre la zona de borde 33 de la superficie de pared interior 24, la superficie frontal 23 y la zona de borde 33 de la superficie de pared exterior 25. Con ello, el ancho de costura de soldadura es aproximadamente cuatro veces mayor con respecto al recipiente 2 soldado exclusivamente en las superficies frontales 23, de modo que tambien se incrementa de nuevo la resistencia de la costura de soldadura 28.

Lista de referencias

1 alojamiento

10 medios de posicionamiento

11 gula lineal

12 placa de soporte transparente

13 accionamiento

14 placa de base

2 recipiente

20 abertura de recipiente

21 pared externa

22 pared de separacion

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SB

ZB

FD

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AL

superficie frontal superficie de pared interior superficie de pared exterior espacio hueco camara

costura de soldadura masa fundida lamina

zona deformable termoplasticamente

intersticio

zona de borde

unidad de compresion

cuerpo de compresion

superficie de cobertura

superficie adhesiva

superficie envolvente

espacio intermedio

fuente de haz laser

radiacion laser

emisor de haz laser

dispositivo de desplazamiento

unidad de memoria y de control

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REIVINDICACIONES

1. Dispositivo para la soldadura por transmision laser de al menos una costura de soldadura (28) cerrada sobre si misma entre un recipiente (2) abierto, que esta formado por una estructura de pared que presenta superficies frontales (23) as! como superficies de pared interiores y exteriores (24, 25), rodeando la estructura de pared al menos un espacio hueco (26) con un area de seccion transversal, y una lamina (3) que cubre las superficies frontales (23) y que cierra as! el recipiente (2), comprendiendo el dispositivo una fuente de haz laser (6), que presenta un gran numero de emisores de haz laser (62) activables individualmente y dispuestos en una matriz lineal en una direccion x, un alojamiento (1), disenado para posicionar el recipiente (2) con respecto a una radiacion laser (61) dirigida en una direccion z sobre el alojamiento (1) y procedente de la fuente de haz laser (6), en la direccion x, la direccion z y una direccion y, discurriendo la direccion x, la direccion y la direccion z perpendiculares entre si, un dispositivo de desplazamiento (7) para el desplazamiento relativo de la fuente de haz laser (6) en la direccion y, una unidad de memoria y de control (8) para la activacion con resolucion espacial de los emisores de haz laser (62), y al menos una unidad de compresion (4) dispuesta aguas abajo de la fuente de haz laser (6) en la direccion de irradiacion y fijada a una placa de soporte (12) orientada en perpendicular a la radiacion laser (61) y transparente a la radiacion laser (61), presentando dicha unidad de compresion (4) al menos un cuerpo de compresion (5) con una superficie de cobertura (51) orientada en paralelo a las superficies frontales (23),

siendo la superficie de cobertura (51) del al menos un cuerpo de compresion (5) al menos dos veces el grosor de lamina (FD) menor que la al menos un area de seccion transversal, de modo que entre el cuerpo de compresion (5) y la estructura de pared queda al menos un intersticio (32) correspondiente al grosor de lamina (FD) y el al menos un cuerpo de compresion (5) puede desplazarse con respecto al alojamiento (1) relativamente en la direccion z hasta el punto de que la superficie de cobertura (51) del al menos un cuerpo de compresion (5) puede descender por debajo de las superficies frontales (23) de la estructura de pared entrando en el recipiente (2), de modo que la lamina (3) depositada sobre las superficies frontales (23) tambien puede aplicarse, en una zona de borde (33) contigua a las superficies frontales (23), contra las superficies de pared interiores (24), y por tanto tambien en esta zona de borde se suelda con las superficies de pared interiores, con lo cual la costura de soldadura (28) puede soldarse con un ancho de costura de soldadura mayor que un ancho de superficie frontal (SB), caracterizado por que

la unidad de compresion (4) presenta al menos un cuerpo de compresion (5) adicional, que rodea la estructura de pared, de modo que la lamina (3) puede pegarse, al descender la superficie de cobertura (51) por debajo de la superficie frontal (23) de la estructura de pared, tambien contra las superficies de pared exteriores (25) de la estructura de pared, con lo cual puede lograrse una ampliacion adicional de la costura de soldadura (28).
2. Dispositivo segun la reivindicacion 1, caracterizado por que

la unidad de compresion (4) presenta al menos dos cuerpos de compresion (5), cuyas superficies de cobertura (51) estan situadas en un mismo plano y los cuerpos de compresion (5) encierran entre si espacios intermedios (54), con un ancho de espacio intermedio (ZB) que es mayor que el ancho de superficie frontal (SB) mas dos veces el grosor de lamina (FD).
3. Dispositivo segun la reivindicacion 2, caracterizado por que

los cuerpos de compresion (5) que encierran los espacios intermedios (54) presentan en los espacios intermedios (54), para la homogeneizacion de la radiacion laser (61) mediante reflexion multiple, superficies envolventes (53) enfrentadas que son reflectantes a la radiacion laser (61).
4. Dispositivo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que

la placa de soporte (12) presenta varias unidades de compresion (4) para la soldadura simultanea de varios recipientes (2).
5. Procedimiento para la soldadura por transmision laser de un recipiente (2) abierto que va acerrarse con una lamina (3), el cual esta formado por una estructura de pared que presenta superficies frontales (23) y superficies de pared interiores y exteriores (24 y 25), rodeando la estructura de pared al menos un espacio hueco (26) con un area de seccion transversal, con las etapas de:

a) posicionar el recipiente (2) en un alojamiento (1),

b) depositar una lamina (3) que cubre las superficies frontales (23) y las areas de seccion transversal,

c) posicionar una unidad de compresion (4), que presenta al menos un cuerpo de compresion (5) con una superficie de cobertura (51) que es al menos dos veces el grosor de lamina (FD) menor que la al menos un area de seccion transversal, por encima de la lamina (3), de modo que la al menos una superficie de cobertura (51) queda dispuesta en paralelo a las superficies frontales (23) y por encima de la al menos un area de seccion transversal,

d) aplicar una radiacion laser (61) a las superficies frontales (23) para formar una masa fundida (29) en las superficies frontales (23), lo que hace que la lamina depositada encima pase, por conduccion de calor en la zona de la masa fundida (29), a un estado termoplastico,

y caracterizado por la siguiente etapa de:

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e) descender la unidad de compresion (4) y con ello la superficie de cobertura (51) del al menos un cuerpo de compresion (5) hasta una profundidad de hundimiento (ET) que llega por debajo de las superficies frontales (23) de la estructura de pared, de modo que la unidad de compresion (4) tensa la lamina (3) que se encuentra en el estado termoplastico sobre las superficies frontales (23) y pega la lamina (3), tambien en una zona de borde (33) contigua a las superficies frontales (23) de las superficies de pared interiores y exteriores (24 y 25), y por tanto tambien se suelda en esta zona de borde con las superficies de pared interiores, por lo que aparece un ancho de costura de soldadura mayor que un ancho de superficie frontal (SB).
6. Procedimiento segun la reivindicacion 5, caracterizado por que

la profundidad de hundimiento (ET) de la unidad de compresion 4 hasta por debajo de las superficies frontales (23) llega hasta el punto de que las superficies frontales (23) se redondean por la compresion de la lamina (3).
7. Recipiente soldado por transmision laser formado por una estructura de pared que presenta superficies frontales (23) y superficies de pared interiores y exteriores (24 y 25), rodeando la estructura de pared al menos un espacio hueco (26) con un area de seccion transversal y presentando al menos una pared externa (21) rlgida en una direccion de pared, y por una lamina (3) que cierra el al menos un espacio hueco (26), estando la lamina unida a las superficies frontales (23) a traves de una costura de soldadura (28), caracterizado por que

tambien zonas de borde (33) de las superficies de pared interiores y exteriores (24 y 25) contiguas a las superficies frontales (28) estan unidas a la lamina (3) a traves de la costura de soldadura (28), de modo que la costura de soldadura (28) presenta un ancho de costura de soldadura mayor que un ancho de superficie frontal (SB) y el al menos un espacio hueco (26) esta cerrado por la lamina (3) situada por debajo de las superficies frontales (23).
8. Recipiente segun la reivindicacion 7, caracterizado por que

la estructura de pared forma exclusivamente paredes externas (21) y la costura de soldadura (28) esta configurada en las superficies frontales (23) y en las zonas de borde (33) contiguas de superficies de pared interiores (24).
9. Recipiente segun la reivindicacion 7, caracterizado por que

la estructura de pared, ademas de las paredes externas (21), forma paredes de separacion (22) situadas por dentro, de pared delgada y que dividen el recipiente (2) en camaras (27), cuyas superficies frontales (23) estan situadas en un plano con las de las paredes externas (21), estando formada la costura de soldadura (28) en las superficies frontales (23) y las zonas de borde (33) contiguas de ambas superficies de pared interiores (24) de las paredes de separacion.
10. Recipiente segun las reivindicaciones 8 o 9, caracterizado por que

la costura de soldadura (28) esta configurada adicionalmente en la zona de borde (33) contigua a la superficie frontal (23) de superficies de pared exteriores (25) de la al menos una pared externa (21).